專利名稱：蒸發(fā)空冷式換熱方法和蒸發(fā)空冷式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣體和液體冷卻冷凝技術(shù)，主要提出一種蒸發(fā)空冷式換熱方法 和蒸發(fā)空冷式換熱器。
背景技術(shù)：
通常對高溫流體的冷卻冷凝方式是采用水作為冷卻介質(zhì)，采用列管式水冷 器或殼管式水冷器作為冷卻設(shè)備。近年來由于水資源的日益緊張及節(jié)約能源政 策的緊迫要求，加之企業(yè)本身面對市場競爭和運行費用降低的成本要求，新型 節(jié)能設(shè)備正不斷的研究開發(fā)與應(yīng)用。新型空冷器己在石化企業(yè)、電力冶金企業(yè) 應(yīng)用，逐漸開始部分取代水冷卻器。新型蒸發(fā)冷在化工化月巴企業(yè)、食品冷凍啤 酒乳品企業(yè)應(yīng)用。
空冷器是以環(huán)境空氣作為冷卻介質(zhì)，依靠翅片管擴展傳熱面積來強化管外 換熱，靠空氣橫掠翅片管后的空氣溫升帶走熱量，達(dá)到冷卻或冷凝管內(nèi)工藝流
體的目的。它可使管內(nèi)工藝流體出口溫度冷卻到比環(huán)境干球溫度高15^2(TC左 右，所以，工藝流體的最終冷卻溫度較高，使用受到了一定柳艮制，它適用于 進(jìn)口MS較高的工藝流體的冷卻。
蒸發(fā)冷是以噴淋水作為冷卻介質(zhì)，依靠水在冷凝管外形成水膜蒸發(fā)吸收管 內(nèi)工藝流體的熱量，靠引風(fēng)機的強制排風(fēng)帶走蒸發(fā)后的水蒸氣中的熱量，達(dá)到 冷卻或冷凝管內(nèi)工藝流體的目的。它可使管內(nèi)工藝流體出口皿冷卻到比環(huán)境 濕球鵬高5X:左右。所以，工藝流體的最終冷卻 鵬較低，它適用于出口鵬 樹氐的工藝流體的冷卻，但受水垢產(chǎn)生的影響，不適應(yīng)于進(jìn)口溫度較高的工藝 流體的冷卻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對一些工藝流體冷卻冷凝的需要，提出一種蒸發(fā)空冷式換熱方法 和蒸發(fā)空冷式換熱器，以達(dá)到提高冷卻冷凝效率、降低能耗的目的；同時使其 可應(yīng)用于進(jìn)口，較高的工藝流體并使其得到較低的出口溫度，有效減緩蒸發(fā) 換熱管外表面的結(jié)垢現(xiàn)象，提高設(shè)備的使用效率和壽命，降低運行成本。
本發(fā)明所提出的換熱方法為高溫工藝流體首先進(jìn)入空氣冷卻的翅片管組 預(yù)冷段進(jìn)行換熱預(yù)冷，即利用蒸發(fā)換熱段產(chǎn)生的水蒸汽與空氣混合形成的濕空 氣經(jīng)過翅片管組預(yù)冷m其管內(nèi)高溫工藝流體進(jìn)行大風(fēng)量、大溫差的冷卻，使 高溫流體得到預(yù)冷；被降溫的工藝流體再進(jìn)入蒸發(fā)換熱段，蒸發(fā)換熱段的換熱 部件由循環(huán)冷卻水噴淋而在其表面形成連續(xù)均勻的薄水膜，利用管外水膜的蒸 發(fā)強化管內(nèi)外換熱；空氣由下部引入自下向上流動與冷卻噴淋水形成逆流，與 蒸發(fā)換熱段產(chǎn)生的水蒸氣混合形成濕空氣，作為冷卻介質(zhì)在弓l風(fēng)機作用下在排 出設(shè)備前穿過空氣冷卻的翅片管組預(yù)冷段對進(jìn)入翅片管組的工藝流體進(jìn)行預(yù) 冷；
本發(fā)明所提出的蒸發(fā)空冷式換熱器主要由作為預(yù)冷段的翅片管組、蒸發(fā)換 熱段的換熱部件和軸流風(fēng)機、水噴淋裝置及進(jìn)風(fēng)柵構(gòu)成，還具有提微盾環(huán)冷卻 水的水泵、7jC箱；空氣冷卻的翅片管組位于軸流風(fēng)機的下方為水平設(shè)置，其與 工藝流體管道和蒸發(fā)換熱段的換熱部件連通，使高溫工藝流體首先進(jìn)入空氣冷 卻的翅片管組預(yù)冷段強化換熱，進(jìn)行預(yù)冷降溫；蒸發(fā)換熱段的換熱部件位于翅 片管組下方并與其平行設(shè)置，在蒸發(fā)換熱段換熱部件的上方具有水噴淋裝置， 在設(shè)備的下部四周設(shè)置進(jìn)風(fēng)柵。
本發(fā)明換熱器中的蒸發(fā)換熱段其換熱部件可以是多根換熱管兩端通過管箱 連通的結(jié)構(gòu)形式，也可以是盤管組結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提出的換熱方法與換熱器，提高了換熱的冷凝冷卻效果，經(jīng)實踐證 明傳熱效率可提高10%以上，達(dá)到節(jié)能冷卻降耗的作用。
由于進(jìn)入蒸發(fā)換熱段的是經(jīng)空氣冷卻預(yù)冷段預(yù)冷后的工藝流體，避開了水 的易結(jié)垢點，有效減緩了換熱管外表面的結(jié)塘現(xiàn)象，提高了設(shè)備的使用效率和 壽命，降低了運行成本。
空氣冷卻的翅片管組預(yù)冷段，使得空氣冷卻帶走了相當(dāng)一部分的熱量，從 而減少了蒸發(fā)換熱段的熱量交換，使得水的蒸發(fā)耗時較低，節(jié)約了寶貴的水資 源，也使其一次性投資大大降低。
空氣冷卻的翅片管組預(yù)冷段，利用從下部弓i進(jìn)的空氣與蒸發(fā)換熱段產(chǎn)生的 水蒸氣混合形成的濕空氣作為冷卻介質(zhì)，在排入大氣前對其進(jìn)行大風(fēng)量、大溫 差的冷卻，利用廢氣換熱節(jié)約了蒸發(fā)用水和電能，使空冷與蒸發(fā)冷共用一個風(fēng)
機，空冷可以說是無動力運行，大大降低了倉^耗。
空氣冷卻的翅片管組增大了換熱面積，而且隨,溫的降低，冷卻M^越 大冷卻效果越好，尤其是在冬季，空氣冷卻足夠滿足換熱的需要，即可無水干 運行，達(dá)到節(jié)水、節(jié)電、節(jié)約資源的要求，同時也大大降低了運行成本。


圖l為本發(fā)明實施例l結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖l的側(cè)視(局部剖)圖。 圖3為實施例2結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為圖3的A""A剖面圖。
圖中，1、軸流風(fēng)機，2、翅片管組，3、船JC器，4、水噴淋縫，5、蒸發(fā) 換熱部件，6、進(jìn)風(fēng)柵，7、浮球閥，8、水軟化裝置，9、水泵，10、水箱。
具體實施例方式
結(jié)合附圖給出的實施例對其結(jié)構(gòu)加以說明
如圖l、圖2所示，蒸發(fā)空冷式換熱器主要包括有軸流風(fēng)機l、作為預(yù)冷段
的翅片管組2和蒸發(fā)換熱段的換熱部件5、水噴淋裝置4及進(jìn)風(fēng)柵6;還具有水
泵9、水箱10等；由變頻器控制的大口徑軸流風(fēng)機1位于設(shè)備的最上部，由空
氣冷卻的翅片管組2位于軸流風(fēng)機下方水平設(shè)置，翅片管組的多排多根換熱管
兩端M管箱，兩端管箱分別與工藝流體進(jìn)口和蒸發(fā)換熱段的換熱部件5 M，
使得高溫工藝流體先進(jìn)入作為預(yù)冷段的翅片管組進(jìn)行換熱、降溫后再進(jìn)入蒸發(fā)
換熱段的換熱部件5，蒸發(fā)換熱段的換熱部件5位于預(yù)冷段翅片管組2的下方與 其平行設(shè)置，蒸發(fā)換熱部件5為多排多根換熱管兩端3M管箱iiil的結(jié)構(gòu)形式， 換熱管為光管，水噴淋裝置4的噴淋水管和噴嘴位于換熱部件5的上方，設(shè)備 殼體下部的四周具有進(jìn)風(fēng)柵6。高溫工藝流體首先iSA空氣冷卻的翅片管組預(yù)冷 段強化換熱，進(jìn)^f頁冷降溫到70。C以下，避開水易結(jié)垢點，循環(huán)冷卻水由水泵 送至噴淋水管中，經(jīng)噴嘴均勻地噴淋在蒸發(fā)換熱段換熱部件的外表面，形成連 續(xù)均勻的一層水膜，換熱管內(nèi)的熱量通過管壁傳給管外表面的水膜，使水膜蒸 發(fā)而實現(xiàn)熱交換，同時吸收了大量的熱量，強化了管外傳熱，空氣由軸流KI幾 從設(shè)備下部四周的進(jìn)鄉(xiāng)6引進(jìn)，由下向上流動，與7物噴淋水形成逆流，水 膜蒸發(fā)形成的水蒸氣與空氣混合成為濕空氣，作為冷卻介質(zhì)在軸流贈幾作用下
在排入大氣前經(jīng)過空氣冷卻的翅片管組2，對其進(jìn)行大風(fēng)量、大溫差的冷卻，對 進(jìn)入翅片管組的高纟顯工藝流體進(jìn)行預(yù)冷降溫，達(dá)到蒸發(fā)換熱與空冷共用一個風(fēng) 機的目的。沒有被蒸發(fā)的循環(huán)冷卻水吸熱后滴落(滴落過程中被由進(jìn)風(fēng)柵6進(jìn) 入的風(fēng)冷卻)到下部的7嫌10內(nèi)，與補充飾羊7jC (由浮球閥7控制自動補給蒸 發(fā)去掉的水份)混合后供水泵循環(huán)使用。該實施例中蒸發(fā)換熱皿用多根換熱 管兩端通過管箱連通的結(jié)構(gòu)形式，適用于對阻力降要求較小的工藝流體。
圖3、圖4所示實施例2的換熱器結(jié)構(gòu)，與實施例l結(jié)構(gòu)基料目同，其蒸發(fā) 換熱段的換熱部件5為多根盤管構(gòu)成的冷卻盤管組，盤管同樣為光管結(jié)構(gòu)，工 藝流體先進(jìn)入集管由集管分配給多排多根翅片管，進(jìn)行預(yù)冷降溫后再進(jìn)入蒸發(fā) 換熱段的冷卻盤管組。
權(quán)利要求
1、一種蒸發(fā)空冷式換熱方法，本發(fā)明的特征是高溫工藝流體首先進(jìn)入空氣冷卻的翅片管組預(yù)冷段進(jìn)行換熱預(yù)冷，即利用蒸發(fā)換熱段產(chǎn)生的水蒸汽與空氣混合形成的濕空氣經(jīng)過翅片管組預(yù)冷段對其管內(nèi)高溫工藝流體進(jìn)行大風(fēng)量、大溫差的冷卻，使高溫流體得到預(yù)冷；被降溫的工藝流體再進(jìn)入蒸發(fā)換熱段，蒸發(fā)換熱段的換熱部件由循環(huán)冷卻水噴淋而在其表面形成連續(xù)均勻的薄水膜，利用管外水膜的蒸發(fā)強化管內(nèi)外換熱；空氣由下部引入自下向上流動與冷卻噴淋水形成逆流，與蒸發(fā)換熱段產(chǎn)生的水蒸氣混合形成濕空氣，作為冷卻介質(zhì)在引風(fēng)機作用下在排出設(shè)備前穿過空氣冷卻的翅片管組預(yù)冷段對進(jìn)入翅片管組的工藝流體進(jìn)行預(yù)冷。
2、 一種蒸發(fā)空冷式換熱器，其特征是主要由作為預(yù)冷段的翅片管組(2)、 蒸發(fā)換熱段的換熱部件(5)和軸流j^t幾(1)、水噴淋裝置(4)及進(jìn)風(fēng)柵(6) 構(gòu)成，還具有l(wèi)if射盾環(huán)冷卻水的水泵(9)、 7嫌(10);空氣7賴卩的翅片管組(2) 位于軸流贈幾(1)的下方為水平設(shè)置，其與工藝流體管道和蒸發(fā)換熱段的換熱 部件(5)魏，使高溫工藝流體首先進(jìn)入空氣冷卻的翅片管組預(yù)冷段強化換熱， 進(jìn)行預(yù)冷降溫；蒸發(fā)換熱段的換熱部件(5)位于翅片管組(2)下方并與其平 行設(shè)置，在蒸發(fā)換熱段換熱部件(5)的上方具有水噴淋裝置(4)，在設(shè)備的下 部四周設(shè)置進(jìn)風(fēng)柵(6)。
全文摘要
本發(fā)明屬于氣體和液體冷卻冷凝技術(shù)。提出的蒸發(fā)空冷式換熱方法為高溫工藝流體首先進(jìn)入空氣冷卻的翅片管組預(yù)冷段進(jìn)行換熱預(yù)冷，再進(jìn)入蒸發(fā)換熱段，利用管外水膜的蒸發(fā)強化管內(nèi)外換熱；空氣由下部引入自下向上流動與蒸發(fā)換熱段產(chǎn)生的水蒸氣混合形成濕空氣，作為冷卻介質(zhì)在引風(fēng)機作用下在排出設(shè)備前穿過空氣冷卻的翅片管組預(yù)冷段對進(jìn)入翅片管組的工藝流體進(jìn)行預(yù)冷。蒸發(fā)空冷式換熱器主要由作為預(yù)冷段的翅片管組(2)、蒸發(fā)換熱段的換熱部件(5)和軸流風(fēng)機(1)、水噴淋裝置(4)及進(jìn)風(fēng)柵(6)構(gòu)成，翅片管組位于軸流風(fēng)機的下方為水平設(shè)置，其與工藝流體管道和蒸發(fā)換熱段的換熱部件連通，蒸發(fā)換熱段的換熱部件位于翅片管組下方并與其平行設(shè)置。
文檔編號F28D1/04GK101187535SQ20061012822
公開日2008年5月28日 申請日期2006年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月16日
發(fā)明者侯子午, 馮秀榮, 巖 劉, 衛(wèi) 李, 李占明, 王金慶, 申德用, 管長明 申請人:洛陽隆華制冷設(shè)備有限公司